200898. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kávé és tea aromaanyagainak feltárására
1 HU 200898 B 2 kapott aromaanyagot és szemcsés anyagot ugyanolyan mennyiségű pörkölt és őrölt kávéval keverjük ki. Amikor a szemcsés anyag mennyiségének optimális arányait keressük, figyelembe kell venni, hogy a sztöchiometriai arányok betartásával végzett műveletek eredményeként az oldható kávéporba a szemcsés anyagból az olaj mintegy 0,5 t %-a kerül át. Az oldható kávéporba ilyen mennyiségű olaj minden további nélkül kedvezőtlen hatás nélkül bekerülhet, vagyis jelenléte a vízben való feloldással készült ital ízét, élvezeti értékét nem befolyásolja. A találmány szerinti eljárás hatékonyságát lényegében nem befolyásolja, ha a szemcsés anyagot egyáltalában nem alkalmazzuk, vagy belőle kevesebbet használunk fel, mint amennyi az abszorpciós megkötéshez szükséges. Ez utóbbi esetben azonban különös figyelmet kell fordítani arra, hogy a feltárt aromaanyagok a későbbiekben ne vesszenek el, mint például elkerülhetetlen felmelegítésük során, hiszen erre szükség van, ha az alacsony hőmérsékletű aromaanyagokat a végtermékhez kívánjuk adagolni. A 16 hőcserélőben összegyűjtött kevéssé illékony, viszonylag nagy forráspontú aromaanyagokat is visszaadagolhatjuk a végtermékbe, aminek célszerű módja az, hogy az illékonyabb összetevőket már tartalmazó folyékony keverékbe ezeket az anyagokat is beadagoljuk. Az esetek többségében azonban a 16 hőcserélőben lecsapatott aromaanyagok forráspontja 0 °C fölött van, jelenlétük nem befolyásolja a végtermék ízhatását, ezért szükség szerint akár el is hagyhatók. Természetesen a 16 hőcserélő alkalmazása sem feltétlenül szükséges. Ez utóbbi esetben azonban a folyékony nitrogén hatására az aromahordozóból (például a pörkölt kávéból készült őrleményből) felszabadított aromaanyagok teljes skáláját tartalmazó gáznemű közegben vízgőz is jelen van, amelynek megszilárdulásával szintén számolni kell. A vízgőz jelenléte egyébként az aromaanyagok folyékony nitrogénnel végzett feltárási folymatának hőháztartását kedvezőtlenül befolyásolja. További lehetőség, hogy a 16 hőcserélő és a 18 függőleges vezeték közé még egy hőcserélőt iktatunk be. Ennek feladata a gázáram egy közbenső hőmérsékletértékre való hűtése, vagyis a folyékony nitrogénbe jutó anyag által a kriogén folyadékból felvett hőenergia mennyiségének csökkentése, amivel a folyékony nitrogén párolgásának mértékét lehet csökkenteni. A kiegészítő hőcserélőben is összegyűlhetnek adott aromaanyagok, amelyeket aztán a végtermékbe megfelelő módon be lehet keverni, ha ez kívánatos. Természetesen a közbenső hőcserélő olyan hőmérsékletre is beállítható, amelyen még csak a végtermék minőségét nem befolyásoló anyagok válnak ki. Célszerűen ez a közbenső hőcserélő olyan további előkondenzációs egységet képez, amely a szén-dioxid megszilárdulási hőmérséklete (szublimációs pontja) alatt, vagyis -78,5 °C alatt működik. Ennek az az előnye, hogy a szén-dioxidot a gázáramból még a folyékony nitrogénnel való hűtés előtt le lehet választani. Ebben az esetben a 18 függőleges vezeték végén, a 20 szitaemyőn kapott szilárd aromaanyagok között gyakorlatilag csak szén-dioxidtól mentes összetevők vannak és ezért melegítéskor, keveréskor kisebb veszteségükkel kell számolni, hiszen a gáz halmazállapotú szén-dioxidhoz kötődve az aromaanyagok könnyebben távoznak. Ennek az eljárásnak akkor van létjogosultsága igazán, ha a közbenső hőcsrélőben a szilárd szén-dioxiddal együtt kiváló aromaanyagok értéktelenek, vagy a szén- dioxid felmelegítése során azzal kevéssé hajlamosak eltávozni, mint a folyékony nitrogén hatására összegyűlt és általában nagy illékonyságú értékes aromaanyagok. A találmány szerinti eljárás ugyan foganatosítható a nitrogénen kívül más kriogén folyadékkal is, amely az adott hőmérsékleten gyakorlatilag nem lép kémiai reakcióba az aromaanyagokkal, nem toxikus és fagyáspontja viszonylag nagy értékkel a kívánt folyadékhőmérséklet alatt van, de ezeknek a feltételeknek legelőnyösebben a nitrogén tesz eleget. A gyakorlatban tehát alkalmazhatók az említett -159 °C alati hőmérsékletek, de ilyen hőmérsékletű kriogén folyadékok a nitrogénhez viszonyítva nem nyújtanak pótlólagos előnyt, mivel az aromaanyagoknak a gázáramból való leválasztásának hatékonyságát alig javítják. A folyékony nitrogénre jellemzőnél sokkal magasabb hőmérsékletű kriogén folyadékok viszont azzal a hátránnyal járnak, hogy a feltárás általában kevésbé hatékony. Ezért a gyakorlatban elsősorban a nitrogén alkalmazásának célszerűségét bizonyítja. A vivőgázként a nitrogénen kívül más gázok is szóba jöhetnek. Itt ugyancsak feltétel, hogy a vivőgáz legyen az aromaanyagokkal szemben kémiailag indifferens, ne legyen toxikus és maradjon meg gáz halmazállapotban, amikor a kriogén folyadékkal érintkezik. A gyakorlatban itt is a nitrogén legelőnyösebb voltát mutatja. Ha a kriogén folyadék is nitrogén, az aromaanyagoktól megszabadított, a kriogén folyadékból felszabaduló gáz egy része felhasználható vivőgázként. Célszerűen a gázáram és a kriogén folyadék érintkezési felületén uralkodó nyomáson a gáznemű közeg gáz halmazállapotú marad, vagyis nem folyadékként hatol be a kriogén folyadékba. Ha a vivőgáz ugyanazon a hőmérsékleten válik cseppfolyóssá, mint amelyen a kriogén folyadék forr, a vivőgáz nem buborékokat alkotva halad át a kriogén folyadékon: amikor a gáz halmazállapotú anyag a folyadékkal kapcsolatba kerül, a hőátadás megszűnik és a gáz a folyadékkal egyensúlyba kerülő buborékokként mozog tovább. Természetesen, ha a kriogén folyadék hőmérsékleténél alacsonyabb kondenzálódási hőmérsékletű vivőgázt alkalmazunk, lecsapódása egyáltalában nem észlelhető. A vivőgáz ily módon nem is marad meg a folyékony közegben, a szilárd aromaanyagoktól elválik. Feltételezhető, hogy a nitrogén, mint a kriogén folydékban nem kondenzálódó vivőgáz alkalmazása elősegíti a kívánt aromaanyagok átvitelét a végtermékbe. Bár a jelen leírásban a különböző hatásmechanizmusok elméleteit nem célunk elemezni, mégis feltételezhető, hogy mivel a kriogén folyadék hatására lecsapódott aromaanyagok nem tartalmaznak értékelhető mennyiségű kondenzálódott vivőgázt, ezért a vivőgáz elillanása nem okozza az aromaanyagok észlelhető veszteségét. Megállapítható, hogy a kriogén folyadékot elérő aromaanyagok gyakorlatilag teljes mennyisége kondenzálódik és szilárd anyagként összegyűjthető. Ha a kriogén folyadék hőmérséklete legfeljebb -195 °C és a 18 függőleges vezeték alsó vége a kriogén 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
